江西相山礦田工程地質勘查及地質災害治理對策

盧 躍

（江西省地質局第一地質大隊，江西 南昌 330000）

江西相山礦田位于我國贛南地區(qū)構造火山巖成礦帶區(qū)域，是我國目前礦產較多的礦田之一。為了滿足工業(yè)生產過程中，市場對于礦產資源的需求，地質勘查單位加大了對江西相山礦田的地質勘查作業(yè)投入。并在連續(xù)采樣分析后發(fā)現(xiàn)，此礦田的成礦潛力較大，找礦標志較為顯著，是礦山工程的重點開發(fā)區(qū)域[1]。因此，相關江西相山礦田的地質找礦工作也一直是地質研究者的關注重點，所屬該轄區(qū)的較多地質工作者已在勘查作業(yè)中取得了顯著成果。盡管此區(qū)域的成礦遠景優(yōu)良，但長期困擾地質研究者的區(qū)域地質災害問題，截止至今仍未能得到良好的解決。在整理江西相山礦田的地質資料過程中發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)內存在多個小火山與大型活火山，并且區(qū)域的地質結構較為復雜、采礦環(huán)境較為惡劣。為了實現(xiàn)礦產資源的有效產出，技術單位通常采用定點爆破的方式進行鉆孔，但此種采礦行為卻在一定程度上對礦區(qū)地質結構穩(wěn)定性造成了負面干預，并加大了礦山地質災害的發(fā)生概率。要解決與之相關的地質問題，應當從江西相山礦田地質勘查層面入手，選擇科學合理的勘查手段，以采樣檢測的方式定位采礦點，只有保障地質勘查工作的順序實施，才能為采礦工作提供真實的地質資料。因此，本文將以江西相山礦田工程為例，對礦區(qū)地質勘查作業(yè)進行規(guī)范化處理，并以勘查結果作為依據，進行地質災害治理工作的研究。

1 江西相山礦田工程地質勘查

1.1 選擇江西相山礦田工程地質勘查點

選擇地質勘查點是江西相山礦田工程地質勘查的主要工作，通常情況下，選擇勘查點前，需要采用專項土質取樣檢測的方式，獲取一些具有代表性的礦區(qū)土質樣品，在確保采樣行為符合區(qū)域礦山開發(fā)條文要求的前提下，進行勘查點布置[2]。為了確保布置的勘查點具有一定時效性，此次研究以布置三維勘查點為例。具體流程如下圖1所示。

圖1 三維勘查點布置流程

上述提出的勘查點布置流程，需要在Surfer軟件中進行，主要是指對采樣土體分析后，數(shù)據插值、整合、擬定與地質建模的過程。在此過程中應注意的是，通過土質分析獲取的離散點數(shù)據需要在終端以DAT格式進行存儲。但大部分離散點無法在實際應用中直接生成勘查點圖示，因此，需要點擊Surfer軟件功能欄中的“網格”選項，選擇其中的“數(shù)據處理”指令，進行離散點數(shù)據的處理。處理過程中，應根據地質實際結構進行距離計算，考慮到江西相山礦田的地質結構較為復雜，因此，在進行勘察點距離的控制中，選擇克里金插值方法，按照默認的行間距與設定位置，將連續(xù)點在可視化操作界面中進行轉換與連接。當離散點生成一個連續(xù)數(shù)據曲面后，將數(shù)據轉換為grd格式的數(shù)據文件，再使用“地圖”中的“等高線”指令，進行map對象的生成，對接江西相山礦田地形圖與等高線，將對應的點布置在地圖中，輸出最終生成的勘查點地圖，完成對勘查點的布置。

1.2 基于地質構造的地質結構定量化分析

在完成對江西相山礦田的勘查點布置后，將勘查區(qū)域的設備與前端接收設備建立通信關系，并根據反饋的數(shù)據與信息，進行地質結構的定量化分析，根據分析結果，可進行區(qū)域地質災害的評估。

在此過程中，考慮到前端反饋的數(shù)據大多為遙感TM數(shù)據，數(shù)據在接收設備上呈現(xiàn)7個波段，對應地質勘查遙感圖像生成僅需要3個波段的信息即可。為了確保選擇的波段信息可作為地質結構分析的依據，采用層次分析法，對波段信息進行識別，當識別到其中含有有效的地質成分信息時，提取該波段信息，調試波段信息的色彩。在完成波段信息的選擇后，將波段信息進行對接，點擊生成后即可生成一個可用于描述區(qū)域地質結構的勘查結果示意圖。

在完成上述相關研究后，采用定點檢測的方式，對勘查點的出材率進行計算。將計算結果作為地質勘查的結果，完成江西相山礦田工程地質勘查工作。

2 地質災害治理對策

2.1 加大礦田工程地質勘查中卸荷減載工作力度

上文完成了江西相山礦田工程地質勘查的研究，在開展相關工作時，勘查手段的不規(guī)范、勘查設備使用的不標準、勘查后沒有及時做好地質修復工作，均會在不同程度上誘發(fā)區(qū)域地質災害現(xiàn)象的發(fā)生。為了降低由于地質災害問題造成的區(qū)域經濟損失與人員傷亡，需要在完成上述研究后，結合本章提出的地質災害防治措施，做好區(qū)域地質修復工作[3]。例如，可加大江西相山礦田工程地質勘查中卸荷減載工作的力度，做好礦山地區(qū)的排水與截水工程。相比其他工程項目，采用構建支擋結構與護坡結構進行災害治理，是一種基礎性的治理手段，也是在應對地質災害時的核心措施。此種治理措施可以降低礦山勘查過程中出現(xiàn)地質滑坡對地質結構造成的威脅。因此，需要在地質勘查作業(yè)時，技術人員參與到卸荷減載工作中，通過降低作業(yè)過程中設備質量的方式，降低山體滑坡時坡體的下滑速度。也可以避免在礦山工程實施過程中，由于坡體結構失穩(wěn)造成的礦田主體結構坍塌。同時，應重視在礦山工程中的排水作業(yè)，地下水運動與水文地質作業(yè)環(huán)境的變化，會誘發(fā)礦田出現(xiàn)地質遷移現(xiàn)象，而水體遷移的方向也是山體滑坡的主要方向。當水體順著礦帶下滑時，水體的沖刷力將對礦帶結構造成影響，當水體出現(xiàn)持續(xù)下滲問題時，坡內水壓增加，當水壓的增加超出其有效承載范圍時，便會出現(xiàn)山體滑坡問題。而在這一過程中，排水降壓是解決山體滑坡災害的最主要手段，通過降低山體內部水壓，可以保證坡體結構的穩(wěn)定性。

除此之外，還可以采用增設支擋結構的方式，對存在下滑趨勢的坡體進行一定程度的阻擋，在礦田內起到支護的作用。當完成礦田的地質勘查作業(yè)后，作業(yè)單位可以采用在結構坡面上種植灌木、林木的方式，進行地面表層結構的穩(wěn)固處理。

2.2 增設江西相山礦田區(qū)域排水口數(shù)量

大部分礦山工程出現(xiàn)地質災害問題，均是由突發(fā)性降雨或天氣與外界環(huán)境因素誘發(fā)的，而要降低此方面因素對地質災害的誘發(fā)影響，可采用增設江西相山礦田區(qū)域排水口數(shù)量的方式，增加礦區(qū)地表水的排水量。當?shù)V區(qū)遇到突發(fā)性降雨時，礦區(qū)水流將呈現(xiàn)快速聚集的趨勢，匯聚的雨水沖刷坡體結構，便會在一定程度上誘發(fā)滑坡災害。因此，增加排水口數(shù)量，排出地表多余的積水，可以避免地質結構受到雨水的侵蝕與滲透。在有需求的情況下，可在礦區(qū)發(fā)生滑坡問題后，建立一個截水盲洞，此種措施可以避免地質災害現(xiàn)象愈演愈烈。

同時，引進GIS技術，對江西相山礦田區(qū)域的生態(tài)結構與現(xiàn)有排水管線進行規(guī)劃與布設，增設一個降雨量傳感器，用于實時監(jiān)測區(qū)域的降雨量。當降雨量超出安全閾值后，傳感器連通的終端將自動發(fā)出預警，將接收的礦區(qū)地質結構數(shù)據以文本文件的方式傳輸給前端。此時，可使用智能化連通技術，根據不同地表層的積水量，打開對應的排水口。以此種方式，降低地質災害現(xiàn)象的發(fā)生概率，達到災害治理的最終目的。

2.3 加設江西相山礦田抗滑樁結構

在江西相山礦田區(qū)域進行地質勘查作業(yè)時，應當提升勘查數(shù)據的完整度，通過完整的數(shù)據鏈，進行礦區(qū)地表結構穩(wěn)定性的映射。根據映射結果，在指定區(qū)域架設抗滑樁。在進行抗滑樁施工過程中，應將樁體深入地下結構，只有樁體結構的穩(wěn)定性得到了保障，才能確保此結構在礦區(qū)地質災害治理中發(fā)揮作用。

為了確保埋深在地表層的抗滑樁結構能夠發(fā)揮既定效果，應在完成埋深工作后，對樁體結構進行野外測試。此項工作不僅是測試樁體結構穩(wěn)定性與牢固性的主要措施，也是發(fā)現(xiàn)地質災害隱患因素的主要手段。野外測試的主要工作應涉及地質工程測量、地裂縫長度測量、坡體結構表層位移測量、地下水流速流向與流量測量、地表滲透性能分析等。根據不同區(qū)域的野外測試結果，在不同的礦山地表區(qū)域內加設指定數(shù)量的抗滑樁，以此達到提高坡體結構穩(wěn)定性、治理地質災害的最終目的。

3 結語

不規(guī)范的地質勘查是誘發(fā)地質災害的主要原因，也是勘查作業(yè)中的主要工作環(huán)節(jié)，為了降低由于地質災害造成的區(qū)域經濟損失。本文以江西相山礦田工程為例，對礦區(qū)地質勘查作業(yè)進行規(guī)范化處理，并以勘查結果作為依據，進行地質災害治理工作的研究。在本文的研究中，提出了加大礦田工程地質勘查中卸荷減載工作力度、增設江西相山礦田區(qū)域排水口數(shù)量、加設江西相山礦田抗滑樁結構等地質災害治理措施，希望通過此次的研究，為礦山工程的有序實施提供建設性意見?？傊?，在后續(xù)的工作中，應明確地質勘查工作是提高礦山工程質量與效益的根本，也是及時發(fā)現(xiàn)地質災害隱患的主要手段，因此，要給予地質勘查工作足夠的重視度，通過地質勘查獲取真實的地質數(shù)據，將數(shù)據整理成完整的找礦線索鏈，并在此基礎上科學使用勘查設備，即可降低由于地質勘查造成的礦山地質災害。